一、概述：

針對特定工況選擇合適的閥門，在流體控制領域中是至關重要的。而流量系數的計算與開度的驗算等是正確選擇合適閥門的第一步，要保證閥門計算的正確性，正確的選擇計算參數是必不可少的。在實際工程應用中，有一些閥門企業調節閥選型時調節閥開度的驗算公式選擇存在著誤區，尤其對偏心旋轉閥的開度驗算，本文著重介紹和說明偏心旋轉閥計算過程中等分比流量特性開度驗算公式的確定，以達到閥門正確選型的目的。

二、調節閥開度驗算

在對調節閥流量系數計算完成后，需對閥門的開度進行驗算。閥門的開度不僅與調節閥的理想流量特性（固有流量特性）有關，而且還與工作流量特性有關。一般要求閥門的最大開度在90%左右，不能太小，否則會使可調比縮小，閥門口徑偏大，影響調節性能和不經濟。最小開度不小于10%，否則流體對閥芯、閥座的沖蝕較嚴重，容易損壞閥芯而使特性變壞，甚至調節失靈。下面首先來介紹有關調節閥開度驗算的幾個術語：

流量特性：調節閥的流量特性是指被調介質流過閥門的相對流量與閥門的相對開度之間的關系。

理想流量特性：調節閥在壓差一定的情況下得到的流量特性稱為理想流量特性，又稱為固有流量特性。

工作流量特性：在調節閥壓差是變化的情況下，調節閥的相對開度與相對流量之間的關系稱為工作流量特性。

相對開度：驗算閥門開度時，流量特性必須要考慮到閥門的理想流量特性（固有流量特性）和工作流量特性。應按不同的流量特性進行驗算，因為，不同的流量特性其相對開度和相對流量的對應關系是不一樣的。

對于在串聯管路工作條件下的調節閥，其開度驗算公式：

直線流量特性開度驗算：

由直線流量特性方程

由直線流量特性方程（式2），可得直線流量特性條件下開度的驗算公式，見式3

等百分比流量特性方程：

由等分比流量特性方程（式4），可得等分比流量特性條件下開度的驗算公式，見式5

在調節閥的實際選型計算中，其開度是按照調節閥的工作流量特性來驗算的。大多數閥門的理想流量特性與工作流量特性和調節閥特性是一致的，其驗算方法按理想流量特性的對應公式進行驗算。但對于偏心旋轉閥、蝶閥、隔膜閥等閥門的驗算時，其理想流量特性與調節閥特性會出現不一致的情況（要靠定位器凸輪板曲線等方法實現），如偏心旋轉閥的理想流量特性為直線流量特性，調節閥特性有相當多的應用場合要求為等百分比特性。在實際工作及工程項目中經常會出現閥門開度驗算概念混淆情形，造成調節閥品質下降和影響工程正常運行的后果。

三、調節閥特性

前面已介紹了調節閥的流量特性，下面來介紹調節閥特性：

調節閥特性：調節閥的特性是指被調介質流過閥門的相對流量與控制閥門的定位器相對壓力信號（或電信號）之間的關系。

其任意一點的調節閥特性數學式可表達式為：

式中：為調節閥特性，相對開度（相對行程）與相對壓力信號（或電信號）之比，稱為調節閥位移特性。

為調節閥流量特性。

從上可知，調節閥的流量特性是不變的，要改變調節閥特性，就只有改變調節閥的位移特性。

例如：偏心旋轉閥的理想流量特性為線性，我們來分析以下其位移特性與理想流量特性一致及不一致的情況：

1、偏心旋轉閥定位器信號與行程一一對應成線性關系，即位移特性與理想流量特性一致，見表1及圖1：

表1.

由表1及圖1可知，當調節閥的相對開度與調節閥的相對壓力信號（或電信號）相等時，即調節閥位移特性為1時，調節閥特性就等于調節閥的流量特性，也就是說，調節閥流量特性為線性，其調節閥特性亦為線性。

2、偏心旋轉閥定位器信號與行程一一對應成等百分比關系，即位移特性與理想流量特性不一致，見表2及圖2：

表2.

由表2及圖2可知，當調節閥的相對開度與調節閥的相對壓力信號（或電信號）不相等時，調節閥特性為調節閥的改良流量特性；對于表2偏心旋轉閥數據，調節閥特性為等百分比特性。

四、結論

從式3和式5可以得出，調節閥開度驗算，是由其理想流量特性導出的計算公式，只是在實際調節閥計算選型時，開度驗算需按調節閥的工作流量特性進行驗算。從式6和式7可以得出，調節閥特性是調節閥位移特性與流量特性的乘積。即在實際工程應用中，要求的調節閥流量特性，往往為調節閥特性。

當調節閥的結構一定時，根據調節閥流量特性的定義----調節閥的流量特性是指被調介質流過閥門的相對流量與閥門的相對開度之間的關系。其理想流量特性是不變的。

因此，在進行調節閥選型計算時，調節閥的開度驗算，應按其理想流量特性導出的對應的開度公式去驗算。對于偏心旋轉閥，由于其理想流量特性為線性，無論其調節閥特性是線性還是等百分比，其開度驗算均應按照線性流量特性導出的對應的開度公式去驗算。

五、結束語

根據不同的工況條件，選擇合適的計算方法，提高調節閥選型計算的正確性，是正確選擇閥門和用好閥門的基礎，從而使裝置準確、安全、高效的運行。